JP4550325B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術の分野】
本発明は、インク貯蔵手段とインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッドとの高低差に関わりなく、適正な圧力で記録ヘッドにインクを供給することができる記録装置に機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポスターなどのサイズの大きな記録用紙に印刷を行うインクジェット記録装置は、装置本体に設けられた各色のインクカートリッジからそれぞれインク供給チューブを介してキャリッジの各色の記録ヘッドにインクを供給するように構成されている。
これらの記録ヘッドは同一水平線上に位置するように配置されている。このため側方に配置された記録ヘッドが記録用紙の端部をも印刷できるように、記録用紙の幅方向に記録ヘッドを収容できるスペースを必要として、幅方向のサイズが大きくなるという問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような問題を解決するため、記録ヘッドをキャリッジの移動方向に垂直な方向に配置することも考えられるが、記録ヘッドが上下方向に並ぶため、水平方向に配置されたインクカートリッジとの間の水頭差が生じ、各記録ヘッドへのインク供給圧にばらつきが生じ、印字品質が低下するという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、共通のインクカートリッジから流路を介してインクの供給を受ける記録ヘッドに適正な圧力でインクを供給して高い印字品質での印刷が可能なインクジェット記録装置を提供することである。
【0004】
このような課題を達成するために本発明においては、上下方向に複数のインクジェット記録ヘッドを配置して共通のインクカートリッジからインク供給路を介して各記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置において、弁体と、弁座と、前記弁体を前記弁座に向けて付勢するばねとを備えた複数の差圧弁を有し、第1記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続する第1インク供給路には、第1差圧弁が配置され、当該第1差圧弁のばねの付勢力は、前記インクカートリッジと前記第1記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定され、前記第1インク供給路の前記第1差圧弁よりも下流から分岐し、前記第1記録ヘッドよりも下方に位置する第2記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続するための第2インク供給路には、前記第1差圧弁と直列に接続される第2差圧弁が配置され、当該第2差圧弁のばねの付勢力は、前記第1記録ヘッドと前記第2記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定されており、前記差圧弁は、前記記録ヘッドでインクが消費されて前記差圧弁の流出口側の圧力が低下し前記差圧弁の流入口側との間に所定の差圧が生じたときに、前記ばねの付勢力に抗して開弁することを特徴とする。
また、上下方向に複数のインクジェット記録ヘッドを配置して共通のインクカートリッジからインク供給路を介して各記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置において、弁体と、弁座と、前記弁体を前記弁座に向けて付勢するばねとを備えた複数の差圧弁を有し、第1記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続する第1インク供給路には、第1差圧弁が配置され、当該第1差圧弁のばねの付勢力は、前記インクカートリッジと前記第1記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定され、前記第1インク供給路の前記第1差圧弁よりも上流から分岐し、前記第1記録ヘッドよりも下方に位置する第2記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続するための第2インク供給路には、直列に接続された第2差圧弁と第3差圧弁とが配置され、当該第2及び第3差圧弁のばねの付勢力は、前記インクカートリッジと前記第2記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定されており、前記差圧弁は、前記記録ヘッドでインクが消費されて前記差圧弁の流出口側の圧力が低下し前記差圧弁の流入口側との間に所定の差圧が生じたときに、前記ばねの付勢力に抗して開弁することを特徴とする。この場合において、前記第3差圧弁の上流に配置された前記第2差圧弁は、並列に接続された複数の差圧弁からなることを特徴とする。
【0005】
【作用】
複数の記録ヘッドの間に高低差が存在しても差圧弁によりインクの供給圧を補償して、それぞれの記録ヘッドに共通のインクカートリッジから均一にインクを供給できる。
【0006】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明のインクジェット記録装置の一実施例を示すものであって、複数、この実施例では3個の記録ヘッド1、2、3がそれぞれガイド部材11、12、21、22、31、32に移動可能に支持されたキャリッジ13、23、33に設けられて上下方向に配置されている。
【0007】
各記録ヘッド1、2、3は、後述する差圧弁14、24、34の流出口とインク供給チューブ15、25、35を介して接続され、架台4に収容された共通のインクカートリッジ5からインクの供給を受け、上段に配置された記録ヘッド1に接続された差圧弁14は流路16を介してインクカートリッジ5に接続され、また下段に配置された記録ヘッド2、3に接続された差圧弁24、34は、ぞれぞれ直近の上段に位置する差圧弁14、24の流出口から流路26、36を介してインクの供給を受けている。なお、図中符号Pは、記録用紙を示す。
【0008】
図2(イ)、(ロ)は、前述の差圧弁の一実施例を、閉弁状態及び開弁状態で示すものであって、インク流入口40とインク流出口41の間にはバネ42によりインク流入口40の側に常時付勢され、かつ中心に貫通孔43を備えた弁体44と、弁体44の貫通孔43を封止する弁座45とにより構成されている。
【0009】
このように構成された差圧弁14、24、34は、それぞれのバネ42がインクカートリッジ5、記録ヘッド1、2、3の間の高低差ΔH1、ΔH2、ΔH3による水頭圧に対応して調整されている。これにより、記録ヘッドでインクが消費されると、インク流出口41の圧力が低下するため、弁体44がバネ42の付勢力に抗して図2(ロ)に示したように弁座45から離れて開弁する。
【0010】
このようにしてインク流出口41の圧力がバネ42により設定されている差圧に一致するまで上昇すると、弁体44がバネ42の付勢力に負けて弁座45に弾接されて閉弁する。
【0011】
この実施例において、記録ヘッド1には、差圧弁14により圧力が調整された状態でインクカートリッジ5のインクが流れ込み、また記録ヘッド2には差圧弁14で水頭差ΔH1を、差圧弁24で水頭差ΔH2を補償されたインクが、記録ヘッド3には差圧弁14で水頭差ΔH1を、差圧弁24で水頭差ΔH2を、差圧弁34で水頭差ΔH3を補償されたインクが流れ込む。したがって、共通のインクカートリッジ5と複数の記録ヘッド1、2、3の間の水頭差の相違に関わり無く印刷に適した圧力のインクが流れ込む。
【0012】
このように各記録ヘッド1、2、3へのインク圧を調整する差圧弁14、24、34はインクカートリッジ5に対して相互に直列に接続されているため、各差圧弁14〜34が受け持つ圧力がほぼ均等となり、同一仕様のものを利用することができ、コストの低減を図ることができる。
【0013】
また、下方に位置する記録ヘッド3に接続する差圧弁34の差圧設定用のバネ42に大きな押圧力が不要となるため、弁体44が弁座45に貼り付いて作動不能となるような不都合を防止することができる。
【0014】
なお、上述の実施例においては、上段に位置する記録ヘッド1に対しても差圧弁14を介してインクを供給しているが、インクカートリッジ5と記録ヘッド1とをほぼ同等の高さに設置して、記録ヘッド1のノズルのメニスカスに負圧を与えることができる場合には、この差圧弁14を不要とすることができる。
【0015】
また、上述の実施例においては、1つの差圧弁14、25を経由して複数の記録ヘッド1、2、または記録ヘッド1〜3にインクを供給するようにしているが、各記録ヘッドでのインクの消費量が多く、1つの差圧弁ではインク消費量に対応できない場合には、図3に示したように複数の差圧弁を介して接続するようにしてもよい。
【0016】
すなわち、インクカートリッジ5に接続する流路16を記録ヘッド1に接続する流路と、下段の他の記録ヘッド2、3に接続する流路とに分岐点16aで分岐させ、記録ヘッド1には差圧弁14を介して、また下段の記録ヘッド2、3には差圧弁24−1を介してインクを供給する。
また差圧弁24−1と記録ヘッド2とを接続する流路26は、前述と同様に分岐点26aで分岐させ、記録ヘッド2には差圧弁24−2を介してインクを供給し、記録ヘッド2よりも下段の記録ヘッド3には差圧弁34−1、流路36、差圧弁34−2を介してインクが供給されている。
【0017】
この実施例によれば、各記録ヘッド1、2、3のそれぞれに専用の差圧弁14、24−2、34−2を介して適正な負圧を維持してインクを供給できるばかりでなく、可及的に負荷容量が小さく共通仕様の差圧弁を用いてインクカートリッジと各記録ヘッドとの高低差や、記録ヘッドでのインク消費量に対応させてインクを供給することができる。
【0018】
また、1つの差圧弁で下流側のインク量を賄うことができない場合には、図4に示したように複数、この実施例では2つの差圧弁24−1と差圧弁24−3とを、また差圧弁34−1と差圧弁34−3とを並列接続して使用すればよい。
【0019】
このように、同一仕様の差圧弁をインクカートリッジと各記録ヘッドとの高低差に応じて直列に接続する一方、インク消費量に対応して同一仕様の差圧弁を複数、並列接続して使用することにより、通過インク量に対応して個別に差圧弁を製作する場合に比較してコストの引き下げを図ることができる。
【0020】
なお、上述の実施例においては、複数の記録ヘッドにインクを供給する場合について説明したが、単一のインクジェット記録ヘッドを備えた記録装置にあっても、インク貯蔵手段とインクジェット記録ヘッドとの高低差が大きい場合に適用することができる。
すなわち、図5に示したようにインクジェット記録ヘッド1とインクカートリッジ5とを接続するインク供給チューブ16の途中に、図2に示したような差圧弁2を、高低差に応じて複数個、直列に接続したり、図6に示したように複数個、並列に接続して対処することができる。
【0021】
前者の実施例によれば、同一仕様の差圧弁2であっても、それぞれの差圧弁2でインクカートリッジ5と記録ヘッド1との高低差による水頭圧をそれぞれの差圧弁2、2により分担させて、差圧弁2の仕様を変更することなく、水頭差に対応することができる。
【0022】
後者の実施例によれば、差圧弁2のインク供給能力が記録ヘッド1のインク消費量よりも低い場合にあっても、同一仕様の差圧弁を必要な供給能力に見合う数だけ用いることで対応することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上を説明したように本発明においては、各記録ヘッドとインクカートリッジとを接続する流路に、記録ヘッドへのインク供給圧を補償する差圧弁が記録ヘッドの上流側に接続されているので、差圧弁により上下に配置された複数の記録ヘッドの高低差による圧力を補償して、それぞれの記録ヘッドに共通のインクカートリッジから均一な圧力でインクを供給でき、高い印字品質での印字が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット記録装置の一実施例を、インクを供給系について示す図である。
【図2】図(イ)、(ロ)は、それぞれ同上記録装置に使用する差圧弁の一実施例を、閉弁状態と開弁状態とで示す断面図である。
【図3】本発明のインクジェット記録装置の他の実施例を示す図である。
【図4】本発明のインクジェット記録装置の他の実施例を示す図である。
【図5】本発明のインクジェット記録装置の他の実施例を示すものである。
【図6】本発明のインクジェット記録装置の他の実施例を示すものである。
【符号の説明】
1、2、3 記録ヘッド
5 インクカートリッジ
14、24、34 差圧弁
15、25、35 インク供給チューブ
40 インク流入口
41 インク流出口
42 バネ
43 貫通孔
44 弁体
Claims (3)
- 上下方向に複数のインクジェット記録ヘッドを配置して共通のインクカートリッジからインク供給路を介して各記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置において、
弁体と、弁座と、前記弁体を前記弁座に向けて付勢するばねとを備えた複数の差圧弁を有し、
第1記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続する第1インク供給路には、第1差圧弁が配置され、当該第1差圧弁のばねの付勢力は、前記インクカートリッジと前記第1記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定され、
前記第1インク供給路の前記第1差圧弁よりも下流から分岐し、前記第1記録ヘッドよりも下方に位置する第2記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続するための第2インク供給路には、前記第1差圧弁と直列に接続される第2差圧弁が配置され、当該第2差圧弁のばねの付勢力は、前記第1記録ヘッドと前記第2記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定されており、
前記差圧弁は、前記記録ヘッドでインクが消費されて前記差圧弁の流出口側の圧力が低下し前記差圧弁の流入口側との間に所定の差圧が生じたときに、前記ばねの付勢力に抗して開弁するインクジェット記録装置。 - 上下方向に複数のインクジェット記録ヘッドを配置して共通のインクカートリッジからインク供給路を介して各記録ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置において、
弁体と、弁座と、前記弁体を前記弁座に向けて付勢するばねとを備えた複数の差圧弁を有し、
第1記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続する第1インク供給路には、第1差圧弁が配置され、当該第1差圧弁のばねの付勢力は、前記インクカートリッジと前記第1記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定され、
前記第1インク供給路の前記第1差圧弁よりも上流から分岐し、前記第1記録ヘッドよりも下方に位置する第2記録ヘッドと前記インクカートリッジとを接続するための第2インク供給路には、直列に接続された第2差圧弁と第3差圧弁とが配置され、当該第2及び第3差圧弁のばねの付勢力は、前記インクカートリッジと前記第2記録ヘッドとの水頭差を補償するよう設定されており、
前記差圧弁は、前記記録ヘッドでインクが消費されて前記差圧弁の流出口側の圧力が低下し前記差圧弁の流入口側との間に所定の差圧が生じたときに、前記ばねの付勢力に抗して開弁するインクジェット記録装置。 - 前記第3差圧弁の上流に配置された前記第2差圧弁は、並列に接続された複数の差圧弁からなる請求項2記載のインクジェット記録装置。
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